Изоэлектрическая точка полиамфолита


Одной из отличительных особенностей высокомолекулярных соединении является гибкость их молекул. Длинные цепи макромолекул способны в растворах принимать различную форму в пределах от свернутого клубка до вытянутой палочки. Причиной гибкости макромолекул является относительная свобода вращения вокруг связи С-С в макроцепи.

Полиэлектролитами называются такие высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых содержат ионогенные группы, способные к диссоциации на ионы. Полиамфолиты - это полиэлектролиты, которые содержат как основные, так и кислотные группы. Среди природных полиамфолитов наибольшее значение имеет белок.

строение белка

Рисунок 1. Строение белка

С увеличением концентрации раствора полиэлектролита вокруг зарядов на макромолекулах начинает формироваться диффузная оболочка противоионов, которая уменьшает электростатическое взаимодействие между зарядами, в результате чеки цепь приобретает конформацию клубка.

Наиболее ярко влияние зарядов проявляется при изучении вязкостных свойств полимеров. Рассмотрим зависимость вязкости раствора желатины от рН среды. Минимальной вязкостью обладают растворы в изоэлектрической точке - когда число диссоциированных кислотных групп равно числу диссоциированных основных, и при том минимально, вследствие чего заряд макромолекулы равен нулю.

При изменении рН относительно изоэлектрической точки, степень диссоциации ионогенных групп белка увеличивается. Увеличение рН приводит к диссоциации кислотных групп, а уменьшение рН ведет к диссоциации основных групп.

В обоих случаях цепь разворачивается в результате возникновения и отталкивания одноименных зарядов на ней. Это приводит к значительному возрастанию вязкости раствора. При достижении некоторых критических значений степени диссоциации, вязкость начинает уменьшаться. Это происходит из-за уменьшения электростатического отталкивания зарядов цепи вследствие их экранирования противоионами добавляемого электролита. изоэлектрический желатин полиамфолит водородный

вид зависимости вязкости раствора амфотерного полиэлектролита от рн среды

Рисунок 2. Вид зависимости вязкости раствора амфотерного полиэлектролита от рН среды

Практическая часть:

В данной работе мы определяли изоэлектрическую точку желатины путем измерения % светопропускания растворов желатины с различными значениями рН на фотоэлектрическом колориметре.

Был приготовлен 1% раствор желатины в количестве 220 г и в горяем виде отфильтрован через складчатый фильтр. После охлаждения до комнатной температуры в 8 пронумерованных колбочек отобрали по 25 мл раствора желатины, и растворы были доведены до нужных значений рН. После этого каждый из полученных растворов был исследован на фотоэлектрическом колориметре, и результаты были занесены в Таблицу 1.

Таблица 1. Результаты измерения % светопропускания раствора желатины при различных рН

№

1

2

3

4

5

6

7

8

РН

2,0

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

7,0

9,0

% светопропускания

66,5

61

57

56,5

58

59

62

63

На основе полученных данных был построен график (Рис. 3)

зависимость % светопропускания раствора желатины от рн среды

Рисунок 3. Зависимость % светопропускания раствора желатины от рН среды

Как видно из графика (Рис.3), изоэлектрическая точка желатины соответствует рН=3,9.

Вывод:

Значение рН, соответствующее изоэлектрической точке белка желатины, составляет 3,9.

Список литературы

    1. Ю. Д. Семчиков, С. Д. Зайцев. Введение в химию и физику полимеров. - Изд-во ННГУ, Нижний Новгород, 2007. 2. А. М. Шур. Высокомолекулярные соединения. - Химия, М., 1971. 3. А. А. Тагер. Физико-химия полимеров. - Химия, М., 1978. 4. С. С. Воюцкий. Курс коллоидной химии. - Химия, М., 1976.

Похожие статьи




Изоэлектрическая точка полиамфолита

Предыдущая | Следующая